第三章 實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制課件

第三章實驗動物的微生物學(xué)

和寄生蟲學(xué)控制第一節(jié)實驗動物按微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制的分類第二節(jié)無菌級動物和悉生動物第三節(jié)實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)質(zhì)量監(jiān)測103第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制第一節(jié)實驗動物的微生物學(xué)

和寄生蟲學(xué)分類法

根據(jù)對微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)質(zhì)量的控制，可將實驗動物分為四個級別：普通級動物(Conventionalanimal,CV)清潔級動物(Cleananimal,CL)無特定病原體級動物(Specificpathogenfreeanimal,SPF)無菌級動物(Germfreeanimal,GF)和悉生動物(Gnotobioticanimal,GN)不同級別的動物必須飼養(yǎng)在相應(yīng)的設(shè)施環(huán)境中，并有相應(yīng)的飼養(yǎng)管理操作規(guī)程，需要定期監(jiān)測，保證其攜帶的微生物和寄生蟲符合其等級標(biāo)準(zhǔn)。203第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制一、普通級動物（Conventionalanimal，簡稱CV動物）定義：不帶有國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的人獸共患病病原體和動物烈性傳染病病原體的動物。來源：經(jīng)微生物學(xué)檢查不帶有國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的病原體的動物。飼養(yǎng)條件：普通開放環(huán)境應(yīng)用：豚鼠、兔、犬、猴等大動物的實驗研究。303第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制二、清潔級動物（Cleananimal，簡稱CL動物）定義：指除普通級動物應(yīng)排除的病原體外，不攜帶對動物危害大和對科學(xué)研究干擾大的病原體的實驗動物。來源：SPF動物擴(kuò)群飼養(yǎng)條件：屏障系統(tǒng)大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用：各種科研、教學(xué)用大小鼠403第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制三、無特定病原體級動物（Specificpathogenfreeanimal，簡稱SPF動物)定義：指除清潔動物應(yīng)排除的病原體外，不攜帶主要潛在感染或條件致病和對科學(xué)實驗干擾大的病原體的實驗動物。來源：將無菌動物/悉生動物轉(zhuǎn)移到屏障系統(tǒng)中飼養(yǎng)繁殖飼養(yǎng)條件：屏障系統(tǒng)內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)/隔離器內(nèi)保種應(yīng)用：SPF大小鼠為國際通行的科研用動物三、無特定病原體級動物（Specificpathogenfreeanimal，簡稱SPF動物)定義：指除清潔動物應(yīng)排除的病原體外，不攜帶主要潛在感染或條件致病和對科學(xué)實驗干擾大的病原體的實驗動物。來源：將無菌動物/悉生動物轉(zhuǎn)移到屏障系統(tǒng)中飼養(yǎng)繁殖飼養(yǎng)條件：屏障系統(tǒng)內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)/隔離器內(nèi)保種應(yīng)用：SPF大小鼠為國際通行的科研用動物503第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制四、無菌動物（Germfreeanimal，簡稱GF）定義：指用現(xiàn)有的檢測技術(shù)和方法在動物體內(nèi)外的任何部位均無可檢出一切生命體的實驗動物。來源：第一代通過無菌剖宮產(chǎn)術(shù)，人工哺乳獲得；以后通過無菌動物雌雄交配繁殖或無菌剖腹產(chǎn)術(shù)，奶媽代奶擴(kuò)群。飼養(yǎng)條件：無菌隔離器內(nèi)603第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制悉生動物（Gnotobioticanimal，簡稱GN）定義：又稱已知菌動物，指動物體內(nèi)帶有明確的微生物種類的動物。來源：人為將已知的微生物投給無菌動物，使其體內(nèi)帶有已知菌單菌動物雙菌動物多菌動物悉生動物與無菌動物相比，生長發(fā)育正常，容易飼養(yǎng)管理飼養(yǎng)條件：無菌隔離器內(nèi)703第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制803第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制感染小鼠病毒的種類903第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制采用普通級大小鼠作實驗時,實驗處理可能誘發(fā)隱性感染動物發(fā)生顯性感染，并出現(xiàn)有關(guān)組織器官的結(jié)構(gòu)、生理生化與免疫學(xué)改變，會不同程度影響實驗結(jié)果,因而目前我國實驗動物國家標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)取消普通級大小鼠，這意味著科研教學(xué)用的大小鼠必須使用清潔級或SPF級。用普通級犬、猴等做研究時應(yīng)加強(qiáng)觀察和實驗室檢查，做好飼養(yǎng)管理工作，防止傳染性疾病對實驗的干擾。在分析實驗結(jié)果時，應(yīng)考慮排除這些因素對實驗的影響。1003第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制不同微生物級別動物用于實驗的比較項目GF/GN動物SPF動物CV動物傳染病無無有或可能有寄生蟲無無有或可能有實驗結(jié)果準(zhǔn)確準(zhǔn)確有疑問應(yīng)用動物數(shù)少少多統(tǒng)計學(xué)價值好可能好不準(zhǔn)確長期實驗可能好可能好困難實驗中死亡率很低低高長期實驗存活率約100%約90%約40%實驗的正確設(shè)計可能可能不可能實驗結(jié)果的統(tǒng)計價值很高高有疑問1103第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制無菌動物（悉生動物）因其制作和維持成本昂貴，雖然沒有病原微生物的感染，但也沒有存在于體表體內(nèi)的正常菌群，因而是非生態(tài)的，一般僅限用于一些特定的研究。采用SPF級和清潔級動物,則可基本排除病原微生物感染對實驗的干擾，適用于絕大多數(shù)動物實驗研究。豚鼠/兔一般只用普通級，但藥物安全性評價中過敏原性試驗規(guī)定要用清潔級豚鼠。犬、猴只有普通級

是不是用無菌動物/悉生動物做試驗就一定好？1203第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制第二節(jié)無菌級動物和悉生動物一、無菌級動物和悉生動物的由來和發(fā)展悉生動物：廣義的悉生動物包括無菌動物和已知菌動物。最初是研究微生物和動物（人）之間的依存關(guān)系而建立發(fā)展起來的。發(fā)展史：1895年-1910年：初步證明了動物可在無菌狀態(tài)下生存的問題。1910年-1940年：因技術(shù)問題沒有解決，悉生生物研究進(jìn)展緩慢。1957年：發(fā)明了聚氯乙烯塑料薄膜隔離器，突破技術(shù)難關(guān)，悉生動物研究進(jìn)展迅速。1303第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制最初報道的無菌動物動物培育者及育成時間小鼠Pleasants,1958大鼠Reyniers等，1946Gustafsson,1948Pleasants,1959豚鼠Miyakawa等，1958Tanami,1959兔Wostmann和Pleasants,1959貓Bleby,1969犬Glims,19461403第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制無菌隔離器的發(fā)明和無菌動物的培育成功形成一門新興學(xué)科--悉生生物學(xué)，它是以無菌隔離技術(shù)提供的各種動物為實驗對象，研究實驗動物本身以及動物與微生物之間相互依存和制約關(guān)系。悉生動物技術(shù)應(yīng)用到實驗動物上，成為用來預(yù)防和消除實驗動物自身疾病，提供高質(zhì)量實驗動物的手段。1503第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制二、無菌級動物的生物學(xué)特性（一）形態(tài)學(xué)改變1.消化系統(tǒng)⑴盲腸肥大，故GF動物的糞便比CV動物要稀，排尿量則少。⑵腸壁變薄，易盲腸扭轉(zhuǎn)或腸壁破裂而死亡。⑶絨毛短，腸蠕動緩慢，食物通過腸道時間延長。2.血液循環(huán)系統(tǒng)心臟相對變小、白血球少、且數(shù)量波動范圍小，這一特點與無病原體入侵有關(guān)。3.免疫系統(tǒng)由于無菌動物幾乎沒有受過抗原刺激，其免疫機(jī)能基本上是處于原始狀態(tài)。胸腺、淋巴結(jié)發(fā)育不良；脾臟小，無二級濾泡。4.泌尿系統(tǒng)

腎臟較小。1603第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制（二）生理功能改變

1.免疫系統(tǒng)⑴免疫球蛋白及其合成率明顯降低，血清中IgM、IgG水平低，無IgA。當(dāng)用低分子無抗原飼料喂無菌動物時，其血清中幾乎不存在丙種球蛋白和特異性抗體。⑵免疫應(yīng)答速度慢，過敏反應(yīng)、對異體移植物的排斥反應(yīng)以及自身免疫現(xiàn)象消失或減弱。⑶對微生物感染異常敏感。2.消化系統(tǒng)

腸上皮細(xì)胞更新率低，腸蠕動慢。3.代謝腸道中膽汁酸含量高。初級結(jié)合的膽汁酸在低部腸道更容易吸收，隨糞便的排出量大大減少。4.生殖

無菌狀態(tài)對生殖影響不大。1703第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制5.抗輻射能力

GF動物有較強(qiáng)的抗輻射能力。普通動物受輻射后往往是由于細(xì)菌感染引起的并發(fā)癥而造成動物死亡，GF動物就不存在這一問題，抗輻射的耐受量高。6.生長發(fā)育無菌狀態(tài)下不同種屬的生長發(fā)育有所不同。GF小鼠生長曲線在育成期與普通動物(CV)相似，以后則逐漸減慢，最終GF動物的成年體重小于CV動物。繁殖性能兩者相似。7.壽命

GF動物比CV動物要長得多1803第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制三、無菌動物和悉生動物的應(yīng)用（一）在微生物學(xué)研究中的應(yīng)用1.病原體的致病作用2.正常菌群相互間的依存性和拮抗性關(guān)系3.生態(tài)預(yù)防和生態(tài)治療（二）在免疫學(xué)研究中的應(yīng)用（三）在放射醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用（四）在營養(yǎng)代謝研究中的應(yīng)用（五）在老年病學(xué)研究中的應(yīng)用（六）在毒理學(xué)研究中的應(yīng)用（七）在腫瘤研究中的應(yīng)用1903第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制四、無菌動物的生產(chǎn)與維持（一）無菌動物的獲得1.預(yù)產(chǎn)期判斷2.剖宮產(chǎn)術(shù)3.人工哺乳/奶媽代乳（二）無菌動物質(zhì)量檢測1.無菌隔離器內(nèi)環(huán)境檢測2.無菌隔離器內(nèi)動物檢測2003第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制第三節(jié)實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲血質(zhì)量監(jiān)測一、進(jìn)行微生物學(xué)監(jiān)測的意義所謂微生物監(jiān)測是指用微生物學(xué)的方法對不同等級的實驗動物進(jìn)行定期的抽樣檢查，以確認(rèn)該等級動物是否感染了某些病原體。因此，微生物學(xué)監(jiān)測是一個群體的、流行病學(xué)上的概念，它是通過從一個群體中定期抽取少量樣本進(jìn)行檢測，從而判斷整個群體中某一疾病流行情況的一種方法。2103第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制二、實驗動物微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)檢測國家標(biāo)準(zhǔn)

(教材p43-48)

普通級清潔級SPF級病毒細(xì)菌寄生蟲病毒細(xì)菌寄生蟲病毒細(xì)菌寄生蟲小鼠510511167大鼠21057167地鼠621943155豚鼠621943156兔521763137犬442475猴1425662203第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制三、取樣原則、樣本數(shù)、檢查頻率和檢查方法

實驗動物生產(chǎn)：隨機(jī)采樣

動物實驗質(zhì)量控制：設(shè)立哨兵動物

所謂的“哨兵動物”是指為微生物檢測所設(shè)置的指示動物。哨兵動物一般采用免疫功能正常的清潔級或SPF級封閉群動物。

用途：1.監(jiān)測動物實驗飼養(yǎng)室內(nèi)某些病原微生物的感染情況；2.監(jiān)測免疫缺陷動物的生產(chǎn)和動物實驗中某些病原微生物的感染情況。2303第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制設(shè)置哨兵動物的做法每周在更換臟墊料籠盒時，每個籠盒取一小撮臟墊料放到清潔的大小鼠籠盒內(nèi)。用收集的臟墊料加入適量清潔墊料作為哨兵動物的墊料。6周以后，處死動物進(jìn)行微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)檢查。如果某個動物得了某種傳染病，污染的臟墊料會傳染給哨兵動物，我們通過檢查哨兵動物就知道該飼養(yǎng)室內(nèi)是否有傳染病發(fā)生。2403第三章實驗動物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制微生物檢測的方法細(xì)菌學(xué)檢測取樣---細(xì)菌分離---可疑菌落生化鑒定---血清學(xué)反應(yīng)病毒學(xué)檢測1）血清學(xué)檢測病毒抗體2）分離病毒寄生蟲檢測體